01自限溫電伴熱帶設計使用時受哪些因素影響？

電伴熱帶作為一種將電能轉化成熱能的用電負載而言，它的應用環境以及使用條件是與供配電系統息息相關的，那么自限溫伴熱帶在正常設計使用時會受到哪些因素影響呢？最大回路長度、熱損功率、工況條件以及應用溫度要求等，什么是最大回路長度？為什么要設定最大回路長度？以及最大回路長度是受到哪些因素影響的？

02什么是自限溫伴熱帶的最大回路長度？

討論自限溫伴熱帶的最大回路長度①，就是在弄清楚一個問題，那就是作為一種用電負載，在點對點回路電源供電并且保證正常工作的條件下，一路電源究竟最多能帶多大功率的負載？因為電伴熱帶作為一種發熱電纜的產品，在功率密度相對一致②的情況下，總負載功率就是由長度來決定的，長度越長，總功率越大，反之，則越小，因此就把問題演化成一路供電電源究竟最多能帶多少米的電伴熱帶，這個長度數值就是自限溫伴熱帶的最大回路長度。

03最大回路長度存在的意義是什么？

無論在相關電伴熱的國際或者國內標準中，并未對電伴熱帶的最大回路長度進行統一數據要求，而是以各個品牌的廠商自行聲明為準。

這個數據的存在意義是能夠保證無論是電伴熱工程設計人員或者是專業客戶，在進行電伴熱回路設計時，能夠準確的設計回路、劃分回路、分配回路以及合并回路，從而保證電伴熱帶在滿足設計條件進行運行時，不會出現過載、跳閘、啟動電流過大、尾端供熱不足等容易影響伴熱效果的情況，所以在涉及到包括自限溫伴熱帶在內的并聯型伴熱帶的設計中，必須要根據最大回路長度來進行伴熱回路的設計，這就是最大回路長度存在的意義。

04影響最大回路長度的主要因素是什么？

01斷路器開關規格：

根據IEC 60898標準，按照脫扣曲線標準，將斷路器按照瞬時脫扣范圍分成了B（3~5倍額定電流）、C（5~10倍額定電流）、D（10倍以上額定電流）三類③，通常電伴熱負載會采用C類斷路器作為電氣保護，而斷路器的額定電流標稱值就決定了最大負載電流（一般負載電流不超過標稱值的80%），因此選擇更大額定電流標稱容量的斷路器開關規格，可以允許更大的負載工作電流，那么單一電源能夠允許伴熱回路的最大回路長度也更長。

02電源電壓：

伴熱帶額定工作電壓越高，通常允許的最大回路長度就越長（如220V系統比24V支持更長的電纜長度）。

03輸出功率：

相同系列的自限溫電伴熱帶標稱功率密度越大，那么在相同斷路器容量的情況下，負載電流一定的條件下，能夠接受的最大回路長度也就越短。

04母體導線截面積：

伴熱帶的平行母線導體越粗代表導體截面積越大，電阻越小，那么在母線導體上損失的電壓降就會減小，因此基于一般自限溫伴熱帶末端功率密度不低于標稱值的90%的產品設計原則，在確定允許最大電壓降數值的情況下，能夠允許的最大回路長度就越長。

05環境溫度：

自限溫電伴熱帶本身的發熱導體屬于PTC材料，即正溫度系數材料，因此令自限溫電伴熱帶具備感知溫度越低，發熱導體電阻越小，可能導致啟動和穩態電流越大；在開關電流標稱容量恒定的條件下，能夠允許的最大回路長度就越短。

06啟動電流：

為啟動瞬間的最大電流，取決于電伴熱帶本身的材料特性和工藝控制，開關電流容量恒定，啟動電流越大，能夠允許的最大回路長度就越短。

05典型最大使用長度范圍

計算使用長度的公式（供參考）：

某一環境溫度下的使用長度 = 開關容量*5/(最大穩態電流*電流比）（C型斷路器為例）使用長度（m），開關容量（A），最大穩態電流(A/m)，電流比：啟動電流/穩態電流。

不同電壓等級的常見參考值：

【低電壓等級（12V/24V DC）：通常用于短距離，如汽車或小型設備，最大長度約 3-20米】

【中等電壓等級（120V AC）：通用型伴熱帶，單回路長度一般為 30-100米（適合北美地區）】

【常規電壓等級（220V/240V/380V AC）：工業級產品，單回路最大長度可達 80-200米】

06佳宏超長距離伴熱解決方案

佳宏提供超長距離伴熱解決方案，如LHTR系列產品最長回路長度可達609.6m/2000ft，針對部分特殊設計，比如單回路最大長度超過200米以上的工況條件，早在2000年初，進口品牌在大慶油田就曾有超300m單根回路長度的使用案例。佳宏應對此應用工況，通過更大的導體截面積設計，更低電流比PTC配方的開發應用，研發出了對應的解決方案和產品--LHTR低溫自限溫電伴熱帶，此款產品可用于在民用和工業應用中的長輸管道防凍（最長可達609.6m/2000ft）以及維持溫度較低的工藝維溫的場合。

無論管道是架空或者埋地的鋪設方式，該款型號的產品都能夠維持管道內介質的溫度，并且保持介質的相態，同時也能針對住宅或者建筑物的屋頂積雪和大型建筑的天溝區域積雪起到非常好的融化效果。防止因為積雪成冰而導致的潛在安全隱患；一般情況下包括常用的水管、消防噴淋管道、油脂管線以及類似管道都能采用LHTR型低溫自限溫電伴熱帶進行防凍和融雪保護。并且該超長產品于2021年起陸續取得了CE認證、EAC認證、CSA認證等，以響應海外市場需求。

07還有哪些方法可以解決回路長度的問題

在超長距離伴熱的實際應用中還需要根據實際工況選擇合適類型的伴熱系統，如使用串聯恒功率伴熱帶、集膚效應電伴熱系統產品等，以解決不同場合長距離伴熱需求。一般情況下， 設計時不允許自控溫伴熱帶單回路的最大回路長度超過聲明值；如果確實無法避免或者其他特殊情況（比如缺少供電點，材料缺失等），可采用以下方法：

分段供電：通過多個電源點或跨線分區域供電。

使用變壓器：在長回路中安裝升壓裝置補償電壓降。

并聯回路：將伴熱帶分為多個獨立回路，避免單回路過長。

低壓啟動：使用低電壓啟動，等伴熱線溫度上升后，切換回原電壓。

延時啟動：使用延時繼電器進行部分回路分組延時啟動，規避大電流的產生。

注意：

嚴格遵循廠家參數：不同品牌、型號的伴熱帶性能差異較大，需參考技術手冊中的“最大回路長度”數據。

安裝測試：長距離使用時需測量遠端電壓和溫度，確保均勻加熱。

安全規范：避免過度彎曲、交叉或重疊安裝，防止局部過熱。

結論：自控溫伴熱帶的最大使用長度需結合電壓、環境、安裝條件及具體產品參數綜合判斷。實際應用前務必咨詢制造商并提供詳細工況信息，以確保安全性和有效性。

注：

①最大回路長度一般為供應商聲明數值。

②“功率密度相對一致”僅指同一根伴熱帶在相同工作條件下，每米的輸出功率一致，但是在溫度條件改變的話，自限溫的PTC特性還是會改變每米的功率密度。

③IEC 60898為根據脫扣曲線來對斷路器進行分類，除此之外涉及到工業斷路器的分類，還可以參照IEC 60947-2的標準進行更細致的分類。

（來源：佳宏新材）